长期以来,我国北方农村地区供暖需求所导致的热能利用率低、舒适性差、环境污染、健康风险等一直是关注的热点问题。以温度为核心的供暖方式常常表现为农户更注重将室内与室外隔绝,粗放式的生物质燃料燃烧导致严重的空气污染,一些清洁供暖技术并不一定持续地受到农户的欢迎。这其中的核心问题是对农户的不同需求缺乏了解以及没有采用与需求相适应的技术途径。本研究以农户需求为导向,采用走访调查、现场实测、技术研发和应用的研究方法,对北方地区农村住宅人居环境改善需求适应性技术策略和实现方式开展了深入的探索研究,并以东北地区某农宅为对象进行了需求适应性技术方案论证和工程应用,旨在为更好地满足农户多层面的需求、尊重当地的生活方式和文化习俗、提升人居环境质量、合理利用当地的资源和能源提供技术手段和理论依据。本文的主要工作包括以下几个方面:（1）通过走访调研及考察,对北方农宅人居环境改善的民间智慧进行了挖掘和整理。以河北和辽宁10个村落为调研对象,针对华北和东北农村地区以缓冲空间、保温、余热利用、农家浴室等为代表的民间智慧进行了科学描述。这些民间智慧来源于农户长年的生活积累和实践探索,具有低成本、融于当地生活、方法简便易行、生产生活一体化、效果显著等特点,对科学形成适应农户需求的人居环境改善技术路径具有借鉴作用。（2）通过实测调查得到北方地区典型农宅供暖期室内环境状况及需求适应性技术研发依据。以河北正定、辽宁阜新和旅顺三地4户农宅为对象,对供暖方式、房屋构造及环境状况进行了冬季供暖期实测调查。调查结果表明,阳光间起到了很好的太阳能空气集热的作用,室外平均温度为-4℃时,日间平均温度为18.26℃,温度波动最高能够达到31.1℃;同时作为减少热损失技术手段的缓冲空间,能够很好地维持室内空气温度的稳定性。单独使用火炕供暖时,阜新L家在目前的建筑结构形式和用能方式下,室外平均温度为-3.3℃时,卧室平均空气温度仅为9.18℃,体感温度为9.37℃左右,农户的热舒适得不到保障。火炕和土暖气相结合能够有效保证室内热舒适,如旅顺G家和旅顺D家的供暖房间平均温度为15.43℃和14.28℃。火炕表面通过屋顶的辐射热损失较大,平均为350W左右,最大的辐射传热量达到了570W左右。炊事活动过程中排烟损失平均为456W左右,最大为1192W左右。农宅主要房间的PM2.5浓度、PM10浓度、CO2浓度等污染物浓度均有不同程度超标。调查结果表明,北方农宅人居环境改善的需求主要体现为:降低火炕表面辐射及排烟热损失、提高围护结构的热工性能、降低空气污染。（3）根据实测调查结果,研制开发了热回收式太阳能供暖屋顶技术。通过设置火炕表面辐射热回收装置和烟气排热热回收装置并与安装在屋顶的太阳能空气集热装置相结合,形成来源于太阳辐射热和热回收热量的清洁供暖热源,与设置在供暖房间的热辐射板构成了热回收式太阳能辐射供暖系统。（4）应用所研制的热回收式太阳能辐射供暖技术,对阜新某农宅进行了施工改造和运行效果监测。施工改造方案包括建筑施工改造方案和热回收式太阳能辐射供暖系统方案。运行监测结果表明:火炕表面辐射热回收率为42%、晴天系统运行时太阳能贡献率为94.48%,室内平均体感温度提升了2℃左右。智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统供暖期节约标准煤119.4kg,降低CO2排放量312.9kg。（5）依据需求适应性技术研制、实施完成过程所涉及的决策要素,提出了北方农宅需求适应性技术决策可视化平台的构建方法。通过系统平台功能架构设计、人机交互界面以及数据库软件编制生成,完成了具有农户需求、适宜技术策略论证和性能评价三大功能的北方农宅人居环境需求适应性技术决策可视化平台的研制,为未来以农户为核心北方农宅绿色营造提供了技术决策工具。